初中物理串、并联电路的设计实验题

为了探究并联电路的电流关系，小芳设计了如图所示的实验电路，其中R₁是定值电阻，R₂是电阻箱。实验时改变电阻箱接入电路中的电阻值，在下表中记录了各次实验中电流表A₁的示数I₁与电流表A₂的示数I₂。根据表中实验数据，可归纳出I₁与I₂的关系式为：        。

I2/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7
I1/A	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2

 

小明实验小组利用左下图的电路进行“并联电路电流规律”的实验探究，图中两个小灯泡的规格相同。

(l)请按左边的电路图帮小明连好右侧的实物图（注：电流表量程任选，导线不许交叉）。
(2)实验中小明在接好电路的最后一根导线时，小灯泡立即发光，同时发现电流表A的指针向左偏转，则导致上述现象的两个操作错误是：
①                               ；②                                    。
(3)改正实验错误后，小明将开关S闭合，记录了三块电流表示数如下表：
于是小明实验小组得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流都相等。根据你已有的知识经验评价小明的实验结论是否正确？

(4)为了让探究出的结论更科学更具有普遍性，请你指出小明的实验设计及探究过程有哪些需要改进之处？

下面是某同学拟出的一份实验报告，请完成下列表中空缺的问题

实 　验　　报　　告
实验目的	探究并联电路中电流的规律
实验仪器
实验电路图
实验步骤	①按照电路图，先把电流表连接在电路的a处，请用笔划线代替导线，连接图中的实物（笔划线不能交叉）.闭合开关，测a处的电流； ②再将电流表接在b处，测b处电流； 发现电流表的指针偏转到如图16所 示的位置，请将其读数填在记录表 中. ③最后将电流表接在c处，测c处电流；
实验记录	a处的电流I a／Ａ	b处的电流I b／Ａ	c处的电流I c／Ａ
0.3A		0.7A
实验结论

 

实验桌上有如下实验器材：电源电压不变的电源、阻值已知的定值电阻各一个，电阻箱（电路图符号       ）一个，已调零的电压表两块，开关一个，导线若干。请用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R₁与R₂串联时，如果R₁的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂串联的等效电阻R跟电阻R₂的关系为： R= R₂+ b（b为常量）”。请你：

（1）画出实验电路图；（2）写出实验步骤；（3）画出实验数据记录表。

如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图：

（1）实验中，选择两个小灯泡的规格是       的(填“相同”或“不相同”)．某同学连接好最后一根导线时，发现灯都亮了，出现这种情况的原因是                        。
（2）下表是某同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是        ，造成错误的原因是                     。

电流表的位置	A	B	C
电流I/A	0.3	0.3	1.5

 
（3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因是         。
Ａ．通过灯泡的电流小         Ｂ．灯泡的灯丝断了
Ｃ．灯丝的电阻小             Ｄ．小灯泡靠近负极
（4）甲、乙两同学在做实验时，闭合开关前，电流表的指针均指在零刻度处；当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况．请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题？（填在下面横线上）

甲：                            ， 乙：                            。
（5）小明分别测出AB间的电压是2.5 V，BC间的电压是3.5 V，AC间的电压是6 V，由此他得出了“串联后的总电压等于各用电器电压之和”的结论。他这种分析、归纳得出结论的方法科学吗？
为什么？                                  。

探究并联电路电流规律
宝宝和玲玲同学想探究并联电路电流规律
【猜想与假设】
（1）宝宝同学猜想：并联电路中各支路电流相等；
（2）玲玲同学猜想：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
【设计实验与制订计划】
宝宝和玲玲同学分别从实验室中选取电流表3只，灯泡2只，开关1个，滑动变阻器1个，干电池，导线若干。实验电路图如图所示。

【进行实验与收集证据】
（1）宝宝同学根据电路图连接好实验电路，连接过程中，开关应该       ；检查电路无误后，开始实验，正确读出电流表示数如下表：

实验次数			I/A
1	0.16	0.16	0.32
2	0.20	0.20	0.40
3	0.22	0.22	0.44

（2）玲玲同学根据电路图正确连接好实验电路，开始实验，正确读出电流表示数如下表：

实验次数			I/A
1	0.10	0.20	0.30
2	0.14	0.28	0.42
3	0.18	1.80	0.54

【分析与论证】
分析记录的实验数据，宝宝同学得出：并联电路中各支路电流相等；玲玲同学得出：并联电路总电流有时等于各支路电流之和。
【评估】
（1）宝宝同学得出错误的实验结论：主要原因是                              。
（2）玲玲同学的实验记录表格中，实验次数             读数错误，原因是                              。
（3）为了使实验结论更具科学性，请你提出合理化建议（1条即可）：                              。

在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图．

（1）电流表应       （选填“串联”或“并联”）在被测电路中．若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的      点．
（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是      ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为      A．
（3）下表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等．请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：
①      ．
②      ．

A点电流IA	B点电流IB	C点电流IC
0.16A	0.16A	0.32A

（4）小丽同学使用的小灯泡L₁、L₂铭牌分别为“3.8V 0.3A”、“1.5V 0.3A”，按甲图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡L₂强烈发光后很快就熄灭，而小灯泡L₁的亮度不变．原因是      ．请你帮她提出一个合理的改进意见      ．

某实验小组想探究并联电路中电流的规律，晓丹同学猜想：并联电路中各支路电流相等．她设计了如图所示的电路，准备测量a、b、c三处的电流，并从实验室取来电流表3只、灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验．
        
（1）画好电路图后，晓丹同学开始连接电路，闭合开关后，发现电流表指针偏转情况如图，则出现这种现象的原因是__________________，检查电路连接无误后，她开始实验，并读出电流表示数记录在表格中．

Ιb/A	Ιc/A	Ιa/A
0.18	0.18	0.36

晓丹同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等．
（2）晓丹得出错误的实验结论，主要原因是________________________________
（3）请你对接下来的实验提出改进措施（一条即可）________________________________．
（4）晓丹同学在实验过程中还发现：闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度，紧接着指针再偏回一定角度后，示数才稳定下来；同组的小刚同学同时发现，闭合开关瞬间灯泡亮度较大，紧接着变暗一点后，亮度才稳定下来．造成这种现象的原因是____________________________________。

在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。


（1）电流表应     （选填“串联”或“并联”）在被测电路中。若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的        点。
（2）小明同学在测量A处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是                   ；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为         A。
（3）上表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：
①                                                                    。
②                                                                    。
（4）小丽同学使用的小灯泡L₁、L₂铭牌分别为“3.8V 0.3A”、“1.5V 0.3A”，按甲图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡L₂强烈发光后很快就熄灭，而小灯泡L₁的亮度不变，原因是                   。请你帮她提出一个合理的改进意见                                            。

某同学用如图所示电路“探究并联电路中电流的特点”。

（1）在连接电路时，开关应        。当闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图所示，原因是             。
（2）用电流表分别测出电路中的A.B、C处的电流，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表。上面表格的设计中存在的不足之处是             。

（3）该同学表格数据得出实验结论：并联电路中干路电流为支路电流的2倍。这个结论一定成立吗?
答：          (选填“一定”或“不一定”)。为了得出具有普遍意义的并联电路中电流的特点，应该       。

如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图．

（1）实验中，选择两个小灯泡的规格应该是      的（“相同”或“不同”）．
（2）如表是某同学实验中的一组数据．

电流表的位置	A	B	C
电流/A	0.3	0.3	1.5

指出表格中所记录的数据中，明显错误的数据      ，造成错误的原因是      ．
（3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是
A．通过灯泡的电流小    B．灯泡的灯丝断了
C．灯泡被短路了       D．小灯泡靠近负极．

如图的电路盒面板上有：红、绿灯各一只，两个开关S₁、S₂，电流表二只，电源．在不打开盒子的情况下，为探究盒内电路结构，进行了如下实验：
闭合开关    S₁    S₂    S₁和S₂
灯的发光情况   红灯   不亮   亮   亮
绿灯   不亮   不亮   亮
电流表A₁示数   没有示数   有一定示数I₁   有一定示数I₂（I₂＞0.6A＞I₁）
电流表A₂示数   没有示数   有一定示数I₁    有一定示数I₁
请根据实验情况在方框内画出盒内电路的电路图，并将面板上的实物元件连接起来．

小敏同学利用图乙所示的器材探究“串联电路的电流规律”时，设计了如图21甲所示的电路图。

（1）请按电路图连接好实物电路；
（2）闭合开关S，用电流表测出了c处的电流，接下去的操作应该是        。在测c处电流时，若电流表指针位置如图所示，则c处的电流为      A。根据表1中记录数据得出的实验结论是     。 

表1

（3）同学们发现小敏的实验存在一定的缺陷，请你指出缺陷所在：       。你认为小敏同学下一步应该作出的改进是       。
（4）小刚同学也做了此实验。记录的数据如表2所示，从表2中可以看出c处的电流比a、b处的电流大许多，出现这种情况的原因可能是       。
表2

测量处	a	b	c
电流/A	0.2	0.2	1.0

 

小明在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中，根据左边电路图测量并记录了如下表的数据：

小明分析表中的数据，得出如下结论：并联电路干路中的电流等于各支路中的电流的2倍。你认为小明分析得出的结论可靠吗？_________。为什么会产生这样的结果？                            __________

在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时，小明设计实验如下．把两个灯泡L₁、L₂串联起来接到如图所示电路中，分别把图中A、B、C各点断开，把＿＿＿＿接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系．换上另外两个小灯泡，再次测量三点的＿＿＿＿＿＿，看看是否还有同样的关系．

下表是两次测量的记录数据．分析和论证：（1）在拆接电路时，开关S必须处于＿＿＿＿＿状态．
（2）结论：串联电路中各处＿＿＿＿＿＿相等．